鐘雪蓮*① 向茂生② 郭華東③ 陳仁元①

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機(jī)載重軌干涉合成孔徑雷達(dá)的發(fā)展

鐘雪蓮向茂生郭華東陳仁元

(中國(guó)電子科技集團(tuán)第三十八研究所 合肥 230088)(中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所 北京 100190)(中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所 北京 100094)

機(jī)載重軌干涉合成孔徑雷達(dá)(Interferometric Synthetic Aperture Radar, InSAR)以其系統(tǒng)的靈活性、機(jī)動(dòng)性以及測(cè)量的高精度在很大程度上克服了星載重軌干涉SAR重訪周期長(zhǎng)、分辨率低的問(wèn)題，在滑坡、火山、地震等地表活動(dòng)的監(jiān)測(cè)中具有不可替代的作用。該文首先詳細(xì)回顧了機(jī)載重軌干涉SAR技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀。然后在對(duì)機(jī)載重軌干涉SAR精度分析的基礎(chǔ)上，對(duì)該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中存在的關(guān)鍵性問(wèn)題進(jìn)行了深入的分析，全面介紹了該領(lǐng)域相關(guān)的研究成果，并對(duì)機(jī)載重軌干涉SAR的應(yīng)用前景和發(fā)展方向進(jìn)行了展望。最后指出為提高參數(shù)反演的精確性還需要解決的問(wèn)題。

機(jī)載；重軌；InSAR；DInSAR

1 引言

星載干涉SAR(InterferometricSynthetic Aperture Radar, InSAR)和差分干涉SAR (Differential InSAR, DInSAR)在地形測(cè)量和地表形變監(jiān)測(cè)方面的理論研究已趨向成熟，正在向?qū)嵱没姆较虬l(fā)展。但是，目前的星載SAR圖像普遍存在分辨率低、重訪周期長(zhǎng)的情況，不滿足對(duì)點(diǎn)狀、線狀等小面積地物，以及滑坡、泥石流、火山、地震等快速地表形變的監(jiān)測(cè)要求。而機(jī)載SAR系統(tǒng)具有良好的機(jī)動(dòng)性，能夠在任何時(shí)間獲取數(shù)據(jù)，而且它可以根據(jù)地物特性靈活地選擇波段和飛行平臺(tái)，并提供非常高的分辨率和測(cè)量精度。因此，機(jī)載SAR系統(tǒng)可以在很大程度上彌補(bǔ)星載SAR系統(tǒng)的不足。同時(shí)，機(jī)載SAR系統(tǒng)又可以作為星載SAR的試驗(yàn)平臺(tái)，在星載SAR系統(tǒng)發(fā)射前進(jìn)行一系列參數(shù)和算法的驗(yàn)證。

機(jī)載雙天線InSAR系統(tǒng)雖然能夠提供高精度的數(shù)字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)，但由于載機(jī)平臺(tái)尺寸的限制，雙天線InSAR系統(tǒng)的基線不可能很長(zhǎng)，從而決定了它只能工作在波長(zhǎng)較短的C波段或X波段(雖然GeoSAR系統(tǒng)是一個(gè)例外，它在飛機(jī)兩翼的頂端分別安裝了一個(gè)P波段天線，使得雙天線干涉SAR的基線可以達(dá)到20 m，但此時(shí)需要考慮機(jī)翼頂端相對(duì)于機(jī)身的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，增加了系統(tǒng)的難度)。對(duì)于植被覆蓋茂密的森林地區(qū)，短波不能穿透植被到達(dá)地表，此時(shí)利用C或X波段雙天線InSAR系統(tǒng)測(cè)得的是數(shù)字地表模型(Digital Surface Model, DSM)，該模型附加了植被的高度信息。因此，如果需要測(cè)量這些地區(qū)高精度的數(shù)字地形模型(Digital Terrain Model, DTM)，需要雷達(dá)工作在更長(zhǎng)的波段范圍內(nèi)，如L或P波段，使得電磁波可以穿透植被到達(dá)地表。而為了達(dá)到與X或C波段同樣的地形測(cè)繪精度，它們的基線需要相應(yīng)地加長(zhǎng)至幾十米，甚至上百米。對(duì)于飛機(jī)平臺(tái)來(lái)說(shuō)，很難實(shí)現(xiàn)如此長(zhǎng)基線的雙天線InSAR系統(tǒng)。因此，對(duì)于植被茂密地區(qū)的地形測(cè)繪，通常采用重復(fù)軌道飛行的方式獲取DEM。而利用機(jī)載SAR系統(tǒng)進(jìn)行地表形變的監(jiān)測(cè)，由于觀測(cè)的時(shí)間必須不同，因此，機(jī)載DInSAR系統(tǒng)必然要使用重復(fù)軌道飛行進(jìn)行干涉。利用工作在長(zhǎng)波長(zhǎng)的SAR系統(tǒng)進(jìn)行形變監(jiān)測(cè)，好處是反演的結(jié)果對(duì)載機(jī)的系統(tǒng)相位誤差不敏感，而相應(yīng)地，反演的精度也較低；而利用短波長(zhǎng)的SAR系統(tǒng)進(jìn)行形變監(jiān)測(cè)時(shí)，雖然反演的精度高，但是系統(tǒng)的誤差對(duì)結(jié)果的影響很大。因此，機(jī)載SAR系統(tǒng)進(jìn)行地表形變監(jiān)測(cè)時(shí)，通常選擇適中的波長(zhǎng)，如L波段。

由此可以看出，無(wú)論是機(jī)載InSAR還是機(jī)載DInSAR，重軌干涉總是不可缺少的。本文在詳細(xì)回顧了機(jī)載重軌干涉SAR發(fā)展歷程的基礎(chǔ)上，指出該技術(shù)在信號(hào)處理中存在的關(guān)鍵問(wèn)題，并詳細(xì)介紹了相關(guān)的解決方法。最后，對(duì)它的應(yīng)用前景和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

2 發(fā)展歷史及現(xiàn)狀

2.1 國(guó)外發(fā)展歷史及現(xiàn)狀

機(jī)載重軌干涉SAR最早可追溯到1990年8月Gray等人的X和C波段重軌干涉SAR試驗(yàn)，它驗(yàn)證了機(jī)載重軌干涉SAR獲取地面高程和地表形變的可行性。隨后，美、德、法、日等都相繼開(kāi)展了機(jī)載重軌干涉SAR試驗(yàn)，用于地形的測(cè)繪。但是，這些試驗(yàn)所得的結(jié)果都是很初步的，沒(méi)有考慮地形、孔徑以及導(dǎo)航系統(tǒng)的精度所造成的誤差。2006年Reigber等人發(fā)表了TopoSAR系統(tǒng)P波段重軌干涉SAR獲取DEM的結(jié)果。首次在DEM反演時(shí)考慮了成像和定位誤差的影響，估計(jì)并補(bǔ)償了由于導(dǎo)航系統(tǒng)精度限制而引起的殘余運(yùn)動(dòng)誤差，見(jiàn)圖1。反演的DEM與激光雷達(dá)測(cè)高的結(jié)果進(jìn)行比較，如圖2所示，兩者的差異在之間。

在機(jī)載差分干涉SAR試驗(yàn)上，德國(guó)宇航局(DLR)利用E-SAR系統(tǒng)在這方面做了很多工作。E-SAR是搭載在Dornier DO 228飛機(jī)上的多頻(包含P-, L-, C-, X-波段，后添加S波段)SAR系統(tǒng)，裝備了CCNS4/Aerocontrol導(dǎo)航系統(tǒng)，平臺(tái)絕對(duì)定位精度為0.1 m，姿態(tài)角的測(cè)量精度為0.01°，實(shí)際航線可以控制在參考軌跡的5 m范圍內(nèi)。它的升級(jí)系統(tǒng)F-SAR也在逐步完成中，并將最終代替E-SAR系統(tǒng)。DLR的研究者們改進(jìn)傳統(tǒng)的星載差分干涉方法，建立了一套E-SAR系統(tǒng)差分處理流程，對(duì)L和C波段的數(shù)據(jù)作差分處理時(shí)，反演得到角反射器上的相對(duì)位移誤差在1 mm左右。但干涉紋圖中仍然存在明顯的沿方位向的殘余運(yùn)動(dòng)誤差沒(méi)有消除，影響地表形變絕對(duì)值的估計(jì)。2003年和2006年，DLR的E-SAR系統(tǒng)在瑞士阿爾卑斯山地區(qū)采集了Aletsch冰河的P, L, C以及X波段的SAR數(shù)據(jù)。其中，只有L和P波段采集了連續(xù)兩天的數(shù)據(jù)可用于差分干涉處理。在考慮了殘余運(yùn)動(dòng)誤差和地表運(yùn)動(dòng)造成的配準(zhǔn)誤差的基礎(chǔ)上(見(jiàn)圖3)，Prats等人利用L和P波段SAR數(shù)據(jù)反演出了該地區(qū)冰河的2維和3維速度場(chǎng)，如圖4所示。并指出，L波段的精度比P波段好，能達(dá)到1-5 cm/天。DLR在長(zhǎng)時(shí)序機(jī)載SAR差分干涉方面也進(jìn)行了一些初步嘗試。利用E-SAR系統(tǒng)于1998年采集的14幅L波段重軌干涉SAR圖像，通過(guò)小基線技術(shù)獲取了試驗(yàn)區(qū)在數(shù)據(jù)采集的兩個(gè)半小時(shí)內(nèi)的地表形變信息，見(jiàn)圖5。從試驗(yàn)結(jié)果看，文中的處理方法不僅能夠探測(cè)角反射器幾厘米的位移，還能感知由于土壤濕度變化而引起的農(nóng)田區(qū)域幾毫米的形變。2013年，DLR還發(fā)表了一幅德國(guó)礦區(qū)的L波段機(jī)載DInSAR干涉結(jié)果(見(jiàn)圖6)。兩次數(shù)據(jù)采集的時(shí)間間隔為6個(gè)月，雖然間隔時(shí)間較長(zhǎng)，但即使是在植被覆蓋地區(qū)，相干性也非常好。

圖1 P波段機(jī)載重軌干涉SAR估計(jì)的殘余運(yùn)動(dòng)誤差

圖2 P波段機(jī)載重軌干涉SAR獲得的DEM與激光雷達(dá)測(cè)高數(shù)據(jù)的比較，左、右兩圖分別是去除殘余運(yùn)動(dòng)誤差前后的結(jié)果

圖3 L波段機(jī)載重軌干涉SAR紋圖中基線誤差隨方位向變化的情況，豎條紋對(duì)應(yīng)著基線誤差的一階導(dǎo)數(shù)，右側(cè)大塊紅色地區(qū)是由于地表運(yùn)動(dòng)造成的配準(zhǔn)誤差，水平方向是方位向，垂直向是距離向

圖4利用L波段機(jī)載重軌干涉SAR獲取的Aletsch冰河的2維表面速度場(chǎng)，(上圖)沿軌向位移，(中圖)視線向位移，(下圖)兩者聯(lián)合得到的2維速度場(chǎng)

圖5在SAR數(shù)據(jù)獲取的兩個(gè)半小時(shí)內(nèi)，通過(guò)機(jī)載長(zhǎng)時(shí)序DInSAR估計(jì)的地表平均形變，疊加了地物圖像信息

圖6 機(jī)載差分干涉SAR獲取的德國(guó)礦區(qū)的地表形變信息，疊加了圖像信息

最近幾年，美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(Jet Propul- sion Laboratory, JPL)也在機(jī)載差分干涉SAR方面做了不少工作。根據(jù)他們的觀點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)載重軌干涉SAR的首要條件是載機(jī)平臺(tái)必須能夠?qū)崿F(xiàn)精確的重復(fù)軌道飛行。因此，要求導(dǎo)航系統(tǒng)除了保證雙天線干涉SAR系統(tǒng)正常工作外，還必須確保兩次重復(fù)飛行的軌跡在預(yù)設(shè)軌跡的5 m范圍內(nèi)。其次，精確的方位向天線波束指向也是必須的。通常需要方位向天線指向可在范圍內(nèi)變化，精度保持在范圍內(nèi)。這樣才能保證在不同的風(fēng)力條件下，重復(fù)飛行時(shí)雷達(dá)照射的地面目標(biāo)是一致的，見(jiàn)圖7。JPL的機(jī)載重軌干涉SAR系統(tǒng)將裝載在無(wú)人機(jī)上(Unpiloted Aerial Vehicle, UAV)用于地表形變的監(jiān)測(cè)，但目前該UAVSAR系統(tǒng)暫時(shí)搭載在美國(guó)宇航局(National Aeronautics and Space Administration, NASA)的Gulfstream III飛機(jī)上作為過(guò)渡，JPL正致力于將該UAVSAR系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到Global Hawk UAV機(jī)上。它的重軌干涉模式工作在L波段，飛行高度在2000-18000 m之間。利用平臺(tái)精確自動(dòng)駕駛(Platform Precision Autopilot, PPA)設(shè)備實(shí)時(shí)提供飛機(jī)平臺(tái)的差分全球定位系統(tǒng)(Differential Global Positioning System, DGPS)信息，在無(wú)風(fēng)或微風(fēng)的情況下可以將載機(jī)重復(fù)飛行的軌跡控制在參考軌跡5 m的范圍內(nèi)(200 km的飛行距離內(nèi))。

目前為止，JPL使用UAVSAR系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)展了多次重復(fù)軌道飛行的試驗(yàn)。2008年5月和7月在加州Lost Hills地區(qū)進(jìn)行了兩次飛行，飛行高度為12.5 km，采集了長(zhǎng)達(dá)74 km的L波段SAR圖像。估計(jì)并補(bǔ)償殘余運(yùn)動(dòng)誤差后，得到該地區(qū)由于石油開(kāi)采而造成的地表形變圖，見(jiàn)圖8。同年4月、5月和7月，利用3次重復(fù)飛行的L波段機(jī)載SAR數(shù)據(jù)，探測(cè)加州San Andreas斷層附近的滑坡?tīng)顩r。2009年5月和6月，他們又在格陵蘭和冰島采集了一系列L波段重軌SAR數(shù)據(jù)，用于監(jiān)測(cè)這些地區(qū)冰河和冰原的變化，并得到了初步的結(jié)果。

圖7地表形變監(jiān)測(cè)時(shí)，為了得到足夠高的相干性，兩次飛行的軌跡必須保持在一個(gè)很小的圓柱范圍內(nèi)(如圖中紅線和藍(lán)線所示)，而為了獲得精確的地面高程信息，兩次飛行的軌跡必須保持在一個(gè)特定的空間基線附近(如圖中紫線所示)

圖8美國(guó)加州Lost Hills附近由于采油而造成的地表形變

意大利的科研工作者利用巴西的OrbiSAR-1機(jī)載SAR系統(tǒng)進(jìn)行了好幾次重軌干涉SAR試驗(yàn)。OrbiSAR-1系統(tǒng)擁有X和P兩個(gè)工作波段，其中，X波段是雙天線干涉模式。它采用GPS/INS (Inertial Navigation System, INS)導(dǎo)航定位系統(tǒng)，即使飛行120 km，航跡的誤差也只有5-10 m左右。2004年8月，Perna等人在意大利中部Perugia地區(qū)利用OrbiSAR-1系統(tǒng)進(jìn)行多次重復(fù)飛行，兩天時(shí)間里獲取了33幅X波段SAR圖像。數(shù)據(jù)獲取期間，在地面布置角反射器，并人為調(diào)整角反射器的高度。他們認(rèn)為該系統(tǒng)獲取的X波段數(shù)據(jù)中殘余運(yùn)動(dòng)誤差引起的相位誤差可以忽略，只需要考慮地形和孔徑造成的影響。通過(guò)常規(guī)差分干涉的方法從X波段SAR圖像中提取出來(lái)的角反射器相位與實(shí)際相位的誤差在/10左右，即3 mm。

2009年2月和2010年5月，巴西的研究者們同樣利用OrbiSAR系統(tǒng)采集了多次重復(fù)軌道飛行的X和P波段SAR數(shù)據(jù)，并利用傳統(tǒng)的2軌或3軌差分干涉的方法反演地表的3維形變信息，用于評(píng)估管道沿線的地質(zhì)災(zāi)害對(duì)石油/燃?xì)夤艿赖耐{。P波段數(shù)據(jù)主要用于森林覆蓋地區(qū)的觀測(cè)，而X波段的數(shù)據(jù)用于城區(qū)的觀測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，雖然數(shù)據(jù)獲取的時(shí)間基線長(zhǎng)達(dá)1年零3個(gè)月，但是對(duì)于P波段數(shù)據(jù)，80%的植被茂密的地區(qū)的相干性等于或大于0.3；對(duì)于X波段的數(shù)據(jù)，城區(qū)的相干性也普遍高于0.3。在去除了所有的殘余運(yùn)動(dòng)誤差之后，P波段數(shù)據(jù)地表形變監(jiān)測(cè)的絕對(duì)精度達(dá)到了厘米級(jí)，而X波段數(shù)據(jù)的絕對(duì)精度達(dá)到毫米級(jí)。圖9是由P波段數(shù)據(jù)反演的整個(gè)觀測(cè)區(qū)域的地表形變圖。從中可以看出，局部地區(qū)的地表形變較大，而城區(qū)比植被區(qū)域更加穩(wěn)定。根據(jù)發(fā)生形變區(qū)域的形變量、面積以及地形坡度的大小，可以評(píng)估發(fā)生滑坡、沉降等地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的可能性。

圖9 從2009年2月到2010年5月間，利用P波段機(jī)載DInSAR獲取的巴西S?o Sebasti?o地區(qū)的地表形變圖

而早在2001年9月，荷蘭的Groot就通過(guò)在大壩上布置角反射器，利用C波段機(jī)載SAR系統(tǒng)重復(fù)飛行監(jiān)測(cè)大壩在幾天時(shí)間內(nèi)的形變。反演的結(jié)果與地面實(shí)測(cè)結(jié)果的差異在2 mm左右。試驗(yàn)結(jié)果還表明，在相干性足夠高時(shí)可以通過(guò)機(jī)載重軌干涉測(cè)量大壩的形變，而在相干性很低時(shí)，可以通過(guò)布置角反射器監(jiān)測(cè)長(zhǎng)時(shí)間間隔內(nèi)壩體的形變。

目前，為了進(jìn)行雙天線干涉和重軌干涉應(yīng)用，意大利正在改進(jìn)TELAER機(jī)載SAR系統(tǒng)。該系統(tǒng)搭載在LearJet 35A飛機(jī)上，之前的SAR系統(tǒng)只有1個(gè)X波段天線。改進(jìn)后的TELAER SAR系統(tǒng)上增加了2個(gè)X波段天線用于接收，3個(gè)天線間的構(gòu)型方式使得該系統(tǒng)將具備同時(shí)進(jìn)行雙天線交軌干涉和順軌干涉的能力。而且，改進(jìn)后的SAR系統(tǒng)配備了先進(jìn)的嵌入式GNSS/IMU設(shè)備，使得該系統(tǒng)能夠進(jìn)行精確的重復(fù)軌道飛行，這將大大提高該系統(tǒng)在機(jī)載重軌干涉應(yīng)用方面的能力。有關(guān)該系統(tǒng)的飛行試驗(yàn)也正在計(jì)劃中。

2.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展歷史及現(xiàn)狀

這幾年，我國(guó)在機(jī)載干涉SAR系統(tǒng)方面也有快速發(fā)展。在“十五”期間，中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所設(shè)計(jì)完成了我國(guó)第一套機(jī)載雙天線干涉SAR系統(tǒng)。該系統(tǒng)工作在X波段，HH極化，載機(jī)為中國(guó)科學(xué)院的“獎(jiǎng)狀”(Cessna Citation S/Ⅱ)飛機(jī)，其主要功能是利用雙天線交軌干涉模式獲取DEM。中電三十八所也獨(dú)立研制了一套X波段HH極化雙天線干涉SAR系統(tǒng)，基線為1.7 m，并于2005年10月在云南試飛。2009年中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所研制了另一套X波段機(jī)載雙天線干涉SAR系統(tǒng)服務(wù)于國(guó)家西部測(cè)圖工程。該系統(tǒng)在硬件性能、飛行穩(wěn)定性、慣導(dǎo)設(shè)備的精度以及數(shù)據(jù)處理算法上都實(shí)現(xiàn)了實(shí)用化、業(yè)務(wù)化運(yùn)營(yíng)的要求。2010年下半年，中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所利用研制的P波段全極化SAR系統(tǒng)進(jìn)行了多次重復(fù)飛行試驗(yàn)，獲取了大量數(shù)據(jù)，并利用兩次重復(fù)飛行獲取的數(shù)據(jù)反演了試驗(yàn)區(qū)的DEM，見(jiàn)圖10。而在機(jī)載差分干涉SAR方面，國(guó)內(nèi)仍處于前期的理論研究階段，還沒(méi)有開(kāi)展相關(guān)的試驗(yàn)。而從中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所機(jī)載重軌干涉SAR試驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看，對(duì)于國(guó)內(nèi)的SAR系統(tǒng)，由于導(dǎo)航系統(tǒng)精度的限制，目前存在的主要問(wèn)題是無(wú)法將實(shí)際航跡與預(yù)設(shè)航跡保持近似平行。尤其是飛行距離很長(zhǎng)，達(dá)到上百公里時(shí)，兩者常常偏離幾十、幾百米，甚至上千米。這會(huì)導(dǎo)致獲取的數(shù)據(jù)的相干性較差，甚至完全去相干。而對(duì)于機(jī)載DInSAR來(lái)說(shuō)，兩次飛行軌跡的誤差超過(guò)5 m的范圍，將明顯降低DInSAR的精度，甚至無(wú)法獲取地表形變信息。目前，我國(guó)迫切需要提高導(dǎo)航系統(tǒng)的精度并在飛行過(guò)程中實(shí)時(shí)提供DGPS信息，以便及時(shí)調(diào)整飛行的航向和位置。總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)在機(jī)載重軌干涉SAR方面還處于起步階段，很多問(wèn)題有待解決。

(a) 干涉紋圖

(a) SAR interferogram

(b) 反演的DEM

3 機(jī)載重軌干涉SAR的精度

機(jī)載干涉SAR的幾何關(guān)系如圖11所示，其中，是載機(jī)高度，,分別為目標(biāo)的高程和實(shí)際視角，,分別是主、輔圖像與目標(biāo)間的斜距，,分別是基線長(zhǎng)和基線角。干涉處理時(shí)，需要測(cè)量載機(jī)的高度和斜距。對(duì)于機(jī)載重軌干涉，基線、基線角雖然不是直接測(cè)量所得，但它們?nèi)允峭ㄟ^(guò)測(cè)量載機(jī)的軌跡位置，從主、輔圖像的兩條參考軌跡中計(jì)算得到的。而這些系統(tǒng)參數(shù)的測(cè)量誤差將影響機(jī)載重軌干涉SAR的精度。

3.1 干涉SAR的精度

機(jī)載重軌干涉生成DEM時(shí)，高程通過(guò)以下關(guān)系式得到

(2)

(3)

圖11機(jī)載干涉SAR幾何示意圖

InSAR測(cè)高誤差主要是由干涉相位誤差和干涉相位到高程轉(zhuǎn)換過(guò)程中的誤差造成的。將高程對(duì)各系統(tǒng)參數(shù)求導(dǎo)，就可以求得各參數(shù)對(duì)高程精度的影響

3.2 差分干涉SAR的精度

不考慮長(zhǎng)時(shí)序的情形，差分干涉SAR可以根據(jù)所需SAR圖像的數(shù)目，分為2軌、3軌和4軌差分干涉。這里以較為簡(jiǎn)單的2軌差分干涉為例。假設(shè)外部DEM非常準(zhǔn)確，那么，根據(jù)形變像對(duì)的幾何關(guān)系由外部DEM生成的地形相位信息為

(6)

將地表形變對(duì)各個(gè)參數(shù)求導(dǎo)，可得

從重軌(差分)干涉的精度分析中可以看出，InSAR處理中相位誤差直接決定了反演的高程和形變誤差，因此，在信號(hào)處理過(guò)程中，應(yīng)盡可能準(zhǔn)確地獲取干涉相位。并且，對(duì)于機(jī)載重軌干涉SAR，基線(角)的誤差對(duì)高程和形變反演的影響非常大，而且，該誤差是無(wú)法通過(guò)外定標(biāo)去除的，因此，要獲得精確的地形和形變信息，必須估計(jì)并補(bǔ)償該基線(角)誤差。從以上分析中看出，對(duì)于機(jī)載重軌干涉SAR，信號(hào)處理中的關(guān)鍵問(wèn)題有二：一是保持干涉相位的準(zhǔn)確性；二是估計(jì)并補(bǔ)償基線(角)誤差。下一節(jié)中，我們將詳細(xì)闡述這兩個(gè)問(wèn)題。

4 信號(hào)處理中的關(guān)鍵問(wèn)題和解決方法

不考慮平臺(tái)的天線波束指向及飛行軌跡控制的精度的情況下，機(jī)載重軌干涉SAR相比于星載重軌干涉SAR，在SAR信號(hào)和數(shù)據(jù)處理上都存在相當(dāng)大的差異。由于氣流的影響，實(shí)際數(shù)據(jù)獲取過(guò)程中載機(jī)將會(huì)偏離預(yù)設(shè)的航跡。通常，利用先進(jìn)的導(dǎo)航和定位系統(tǒng)，準(zhǔn)確測(cè)出飛機(jī)的實(shí)際位置和姿態(tài)，再在SAR成像時(shí)通過(guò)兩級(jí)運(yùn)補(bǔ)的方式消除由于飛機(jī)平臺(tái)的偏移而引起的相位和軌跡誤差。該技術(shù)已經(jīng)非常成熟，并且廣泛用于各種SAR成像算法中。對(duì)于SAR幅度圖像，很多情況下這種補(bǔ)償已經(jīng)足夠。但是，對(duì)于干涉SAR，尤其是機(jī)載重軌干涉SAR來(lái)說(shuō)，常規(guī)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求，成像過(guò)程中必須考慮地形、孔徑以及殘余運(yùn)動(dòng)引起的誤差。

圖12 基線、基線角誤差造成的高程誤差，其中，B=100 m, =60°, H=6000 m

圖13基線、基線角誤差造成的地表形變誤差，其中，B=10 m, 其它參數(shù)同圖12

4.1 SAR成像過(guò)程中地形和孔徑的補(bǔ)償

在SAR成像過(guò)程中，除了假設(shè)飛行軌跡是勻速直線之外，還存在兩個(gè)假設(shè)：一、假設(shè)天線是窄波束，在運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償時(shí)，同一合成孔徑中的所有目標(biāo)都以波束中心的目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償量進(jìn)行補(bǔ)償，如圖14所示；二、假設(shè)成像區(qū)域是平地，成像過(guò)程中使用某一參考高程作為該區(qū)域所有目標(biāo)的高程。圖14中，是目標(biāo)相對(duì)于參考軌跡的最近斜距，是瞬時(shí)斜視角為時(shí)，目標(biāo)相對(duì)于參考軌跡的斜距。對(duì)于點(diǎn)目標(biāo)，在斜視角為時(shí)，目標(biāo)視線向?qū)嶋H的運(yùn)動(dòng)誤差為。但是，按照這里的假設(shè)一，在成像過(guò)程中實(shí)際補(bǔ)償?shù)恼`差為。兩者的差異為

對(duì)于DLR E-SAR系統(tǒng)的P波段SAR來(lái)說(shuō)，方位向波束角的變化范圍為±12°。對(duì)于視線方向10 m的軌跡偏移，將在合成孔徑中心和邊緣造成的路徑差達(dá)22 cm，對(duì)應(yīng)的相位誤差達(dá)到180°以上。這對(duì)干涉SAR來(lái)說(shuō)是絕對(duì)不能接受的。目標(biāo)實(shí)際的高程與參考高程的差異也會(huì)在圖像中引起補(bǔ)償?shù)恼`差，其大小為

(9)

圖14正側(cè)視情況下，與孔徑位置有關(guān)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償

最早考慮波束中心假設(shè)不成立的是DLR的Potsis等人和JPL的Madsen。他們?cè)谘芯繉挷ㄊ鳶AR成像時(shí)發(fā)現(xiàn)：對(duì)于工作在低頻頻段的寬波束SAR，由于它在方位向具有很大的波束角，若仍然采用波束中心處的偏移量補(bǔ)償所有的孔徑位置，將造成目標(biāo)在方位向的壓縮質(zhì)量急劇下降。而常規(guī)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方法并不能補(bǔ)償隨孔徑位置變化的視線向誤差。因此，他們提出將初級(jí)運(yùn)補(bǔ)后的數(shù)據(jù)在方位向分成多個(gè)小塊，每塊64個(gè)像元。對(duì)每個(gè)小塊數(shù)據(jù)作短時(shí)快速傅里葉變換(Fast Fourier Transform, FFT)，再利用式(10)所示的時(shí)間與頻率的關(guān)系

關(guān)于地形和孔徑的補(bǔ)償，DLR的Prats等人提出了SATA (Sub-ApertureTopography- and Aperture-dependent)算法。幾乎與此同時(shí)，DLR的Macedo和Scheiber也提出了PTA(Precise Topography- and Aperture-dependent)方法。這兩種方法本質(zhì)上是一致的，都是利用式(10)所示的時(shí)頻關(guān)系、利用外部DEM進(jìn)行孔徑和地形效應(yīng)的補(bǔ)償。不同之處在于：SATA方法是在方位向脈壓之前、傳統(tǒng)的次級(jí)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償之后的時(shí)域進(jìn)行分塊，通過(guò)短時(shí)FFT變換到頻域，一次補(bǔ)償該小塊數(shù)據(jù)中由地形和孔徑引起的誤差，其流程見(jiàn)圖15；而PTA方法則是在方位壓縮之后的距離多普勒域中，通過(guò)時(shí)頻關(guān)系逐點(diǎn)補(bǔ)償每個(gè)像元上由孔徑和地形引起的誤差相位，見(jiàn)圖16。PTA算法能夠精確補(bǔ)償?shù)匦蔚挠绊?，但是運(yùn)算量巨大；SATA方法在補(bǔ)償精度上雖不及PTA，但運(yùn)算量較小。另外，PTA方法假設(shè)運(yùn)動(dòng)誤差對(duì)式(10)所示的時(shí)頻關(guān)系式?jīng)]有影響，而在最近的文獻(xiàn)中有作者提出了改進(jìn)的PTA方法，它校正了運(yùn)動(dòng)誤差對(duì)時(shí)頻關(guān)系式的影響，使得補(bǔ)償更為準(zhǔn)確。

圖15 SATA算法的流程圖

圖16 PTA算法的流程圖

4.2 殘余運(yùn)動(dòng)的估計(jì)和補(bǔ)償

目前，載機(jī)導(dǎo)航定位系統(tǒng)的精度，即使在進(jìn)行DGPS處理后，仍然只能達(dá)到2-15 cm的精度。由導(dǎo)航設(shè)備精度的限制而引起的載機(jī)位置的誤差，稱作殘余運(yùn)動(dòng)誤差(Residual Motion Error, RME)。未補(bǔ)償?shù)恼`差會(huì)在生成的SAR圖像中產(chǎn)生方位向散焦和相位誤差。重軌干涉SAR每次飛行過(guò)程中的殘余運(yùn)動(dòng)都是獨(dú)立的，由此引入了未知的時(shí)變基線誤差。在生成干涉紋圖的時(shí)候，由于殘余運(yùn)動(dòng)相互獨(dú)立而無(wú)法相互抵消。這與雙天線干涉SAR系統(tǒng)的情況正好相反。對(duì)于雙天線SAR系統(tǒng)，兩幅圖像中的殘余運(yùn)動(dòng)誤差在生成干涉紋圖時(shí)幾乎可以完全抵消，并不影響最終的DEM反演。殘余運(yùn)動(dòng)誤差將會(huì)在距離向和方位向產(chǎn)生嚴(yán)重的相位誤差，在機(jī)載重軌干涉SAR應(yīng)用時(shí)，必須補(bǔ)償該誤差。這也是實(shí)現(xiàn)機(jī)載重軌干涉SAR的重點(diǎn)和難點(diǎn)所在。

1993年，Gray等人在進(jìn)行第一次機(jī)載重軌干涉試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了干涉相位沿方位向的波動(dòng)，并將其歸因于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)恼`差。Scheiber 等人分析了機(jī)載重軌干涉中各種相位誤差的起因及其校正，指出除地形因素外，常數(shù)基線、配準(zhǔn)誤差、殘余運(yùn)動(dòng)誤差都會(huì)產(chǎn)生相位誤差。常數(shù)基線主要產(chǎn)生沿距離向的相位誤差，可以通過(guò)引入外部DEM模擬干涉紋圖估計(jì)出該常數(shù)基線，再加以消除。方位向的配準(zhǔn)誤差也會(huì)在干涉紋圖中產(chǎn)生誤差相位。斜視角越大，對(duì)配準(zhǔn)的要求越高，尤其對(duì)于短波，如X/C波段。而殘余運(yùn)動(dòng)誤差會(huì)引起方位向的相位波動(dòng)。目前，文獻(xiàn)中提出的有關(guān)消除該殘余運(yùn)動(dòng)誤差的方法主要分為兩類：第一類是通過(guò)子孔徑干涉的方法估計(jì)兩幅重軌SAR圖像殘余運(yùn)動(dòng)的差異，將估計(jì)的結(jié)果補(bǔ)償?shù)揭环鶊D像中，或者兩幅圖像各補(bǔ)償一部分；第二類是分別估計(jì)和補(bǔ)償每幅SAR圖像的殘余運(yùn)動(dòng)，然后再作干涉處理。第一類方法的出發(fā)點(diǎn)是：對(duì)于不同的子孔徑圖像，它們所包含的殘余運(yùn)動(dòng)誤差是不同的。其實(shí)，早在1997年，Bullock等人就利用這個(gè)思想進(jìn)行雙天線數(shù)據(jù)的殘余運(yùn)動(dòng)估計(jì)。根據(jù)所估計(jì)的量，第一類方法還可以細(xì)分為兩種：通過(guò)干涉像對(duì)間的配準(zhǔn)誤差間接估計(jì)出殘余運(yùn)動(dòng)誤差；或者，通過(guò)對(duì)應(yīng)像元上的相位差直接估計(jì)殘余運(yùn)動(dòng)誤差。理論上，利用相位比利用位置計(jì)算能夠得到更高的精度。運(yùn)動(dòng)誤差的補(bǔ)償通常是直接在干涉紋圖上乘以校正相位，再通過(guò)插值進(jìn)行配準(zhǔn)。其實(shí)，相位誤差和配準(zhǔn)誤差都是由傳感器定位精度的限制所致，因此，可以將相位校正和配準(zhǔn)放在一起完成。Prats等人在圖像方位壓縮前補(bǔ)償殘余運(yùn)動(dòng)誤差，從而無(wú)需插值就可以完成圖像配準(zhǔn)和相位校正。在圖像的相干性比較差的時(shí)候，上述兩種方法都得不到準(zhǔn)確的結(jié)果?；谶@一點(diǎn)，Reigber等人又提出了一種改進(jìn)的時(shí)變基線誤差估計(jì)的方法—多斜視方法(MultiSquint technique, MS)。該方法將圖像分成多個(gè)子孔徑，根據(jù)相干系數(shù)對(duì)子孔徑干涉相位的差值進(jìn)行加權(quán)求和，這樣就可以將低相干區(qū)的運(yùn)動(dòng)誤差從附近的高相干區(qū)中估計(jì)出來(lái)，MS方法的流程見(jiàn)圖17。該方法也適用于大斜視角、大基線以及地形變化劇烈的地區(qū)，但這種情況下需要考慮主、輔圖像方位向配準(zhǔn)的偏移量在全圖范圍內(nèi)的變化。MS方法的精度非常高，理論上可以達(dá)到1-2 mm，但計(jì)算量大。算法的精度還取決于干涉SAR系統(tǒng)的參數(shù)、選取的子孔徑帶寬及間隔。MS方法假設(shè)方位向的配準(zhǔn)誤差都來(lái)自于載機(jī)的殘余運(yùn)動(dòng)，但當(dāng)?shù)乇泶嬖谘剀壏较虻男巫儠r(shí)，該假設(shè)就不成立了。此時(shí)，如果再用MS方法計(jì)算將會(huì)過(guò)度估計(jì)殘余運(yùn)動(dòng)的值。因此，又提出一種擴(kuò)展的MS方法(Extended MultiSquint technique, EMS)來(lái)分離這兩種配準(zhǔn)誤差的影響。

第一類方法只補(bǔ)償了兩幅SAR圖像殘余運(yùn)動(dòng)的差值，而每幅圖像各自的殘余運(yùn)動(dòng)誤差仍然未知。因此，該方法并不能改善單幅SAR圖像的聚焦效果。為了能夠補(bǔ)償單幅圖像的殘余運(yùn)動(dòng)，陸續(xù)有作者提出使用自聚焦的方法進(jìn)行殘余運(yùn)動(dòng)的估計(jì)。Cantalloube 等人利用孤立點(diǎn)目標(biāo)在方位向進(jìn)行相位跟蹤來(lái)估計(jì)殘余運(yùn)動(dòng)誤差，得到方位向超高分辨率的圖像。但是，該方法對(duì)孤立點(diǎn)目標(biāo)的要求太高，而且人為參與的成份太多，不適合實(shí)際處理。Macedo等人提出利用改進(jìn)的相位曲率自聚焦方法(Weighted Phase Curvature Autofocus, WPCA)分別估計(jì)每幅SAR圖像的殘余運(yùn)動(dòng)誤差并補(bǔ)償，再進(jìn)行重軌干涉。不過(guò)，當(dāng)殘余運(yùn)動(dòng)誤差在1個(gè)合成孔徑內(nèi)近似為線性時(shí)，該方法無(wú)法得到準(zhǔn)確的結(jié)果。但是，該方法估計(jì)的是單幅SAR圖像的殘余運(yùn)動(dòng)誤差，不受時(shí)間去相干和地表運(yùn)動(dòng)的影響，且可以提高目標(biāo)方位向壓縮的質(zhì)量。鐘雪蓮等人也提出了一種估計(jì)單幅SAR圖像中的殘余運(yùn)動(dòng)誤差的方法MTPT (Multi-squint Technique with Point Targets)方法。該方法通過(guò)沿方位向分布的一系列點(diǎn)目標(biāo)，利用子孔徑的方法測(cè)量相鄰子孔徑間的相位差，得到殘余運(yùn)動(dòng)誤差的2階導(dǎo)數(shù)，然后通過(guò)兩次積分得到最終的殘余運(yùn)動(dòng)誤差。通過(guò)仿真和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，MTPT方法的有效性得到了驗(yàn)證。但是，對(duì)于機(jī)載重軌干涉SAR，從已有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，該方法雖然可以使得圖像的方位向壓縮得到很大的提高，但它的相位精度仍有限。不過(guò)，該方法還在進(jìn)一步的完善中。

圖17 MS方法的流程圖

5 應(yīng)用前景及發(fā)展方向

早在2002年，NASA的固體地球科學(xué)工作組就曾建議利用機(jī)載SAR系統(tǒng)以幾十分鐘或幾小時(shí)的間隔飛行，這樣就可以和星載差分干涉SAR結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)從分鐘到十幾年不同時(shí)間跨度的地表形變監(jiān)測(cè)。如果這個(gè)構(gòu)想可以實(shí)現(xiàn)，人類就可以更好地認(rèn)識(shí)地球上發(fā)生的形變信息及機(jī)理，最終能夠預(yù)測(cè)火山、地震、泥石流等自然災(zāi)害的發(fā)生。而且，機(jī)載重軌干涉SAR不僅可以監(jiān)測(cè)自然狀況下大范圍的地表形變，還可以用于監(jiān)測(cè)由人為因素引起的小范圍地表形變，如煤炭、石油、地下水開(kāi)采等造成的地面沉降。因此，可以說(shuō)災(zāi)害的預(yù)警和監(jiān)測(cè)是機(jī)載重軌干涉SAR最重要的用途之一。我國(guó)70%以上的城市、50%以上的人口分布在氣象、地震、地質(zhì)、海洋等自然災(zāi)害嚴(yán)重的地區(qū)。災(zāi)害的預(yù)警和監(jiān)測(cè)是未來(lái)幾年內(nèi)我國(guó)將要重點(diǎn)發(fā)展的方向。從這一點(diǎn)來(lái)看，發(fā)展機(jī)載重軌干涉SAR技術(shù)也是符合我國(guó)當(dāng)前的國(guó)情和政策需要的。

除了用于地表形變監(jiān)測(cè)之外，機(jī)載重軌干涉SAR還有以下幾個(gè)重要用途：

首先，對(duì)于植被茂密的地區(qū)，工作在低頻段(如L和P波段)的SAR系統(tǒng)可以穿透植被達(dá)到地表，因此，通過(guò)設(shè)計(jì)合理的基線長(zhǎng)度，機(jī)載重軌干涉SAR能夠獲得與高頻(如X波段)雙天線干涉SAR系統(tǒng)同等精度的林下地面高程信息。并且，與高頻雙天線干涉SAR系統(tǒng)相結(jié)合，低頻機(jī)載重軌干涉SAR能夠獲得森林的高度信息，為森林生物量和燃料圖的繪制提供了一種可能的途徑。

其次，機(jī)載重軌干涉可用于機(jī)載層析SAR (Tomo-SAR)。通過(guò)載機(jī)在不同高度位置上的多次重復(fù)飛行，可以獲取目標(biāo)沿高度向的采樣信息。綜合利用高度向收集的這些相干回波信號(hào)，構(gòu)造目標(biāo)在高度向的合成孔徑，能夠?qū)崿F(xiàn)真實(shí)的目標(biāo)3維(3D)成像能力。它不僅可用于森林生物量和高度、土壤濕度以及冰層厚度等的反演，還可以解決InSAR中由于疊掩而造成的高程和反射率的錯(cuò)誤解譯。同時(shí)，層析SAR與DInSAR技術(shù)相結(jié)合，即所謂的4維(4D)SAR成像，不僅能夠在高度向上分離目標(biāo)，還可以區(qū)分這些目標(biāo)上所發(fā)生的緩慢形變的速度。

再次，機(jī)載重軌干涉SAR與全極化信息相結(jié)合，可以提供森林參數(shù)的定量估計(jì)，成為森林制圖和森林生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的一個(gè)潛在的強(qiáng)有力手段。機(jī)載重軌干涉與全極化信息還可用于冰川消融的定量估計(jì)中，同時(shí)再利用層析技術(shù)，就可以得到目標(biāo)垂直向的特性信息，為冰川、冰原等提供詳細(xì)的結(jié)構(gòu)信息。這些應(yīng)用對(duì)全球氣候變化研究以及海平面變化的監(jiān)測(cè)都具有非常重要的意義。

6 結(jié)束語(yǔ)

前文中我們?cè)敿?xì)介紹了國(guó)內(nèi)外機(jī)載重軌干涉SAR的發(fā)展情況、關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題以及解決方法。雖然國(guó)際上已經(jīng)出現(xiàn)了較為成熟的機(jī)載重軌干涉SAR系統(tǒng)，也成功進(jìn)行了幾次試驗(yàn)，但目前機(jī)載重軌干涉SAR技術(shù)還不完全具備業(yè)務(wù)化運(yùn)營(yíng)的條件，還存在一些問(wèn)題需要進(jìn)一步研究。

首先，也是影響最大的是大氣效應(yīng)。大氣的延遲效應(yīng)主要來(lái)自對(duì)流層底部大氣水汽的變化，因而，對(duì)于位于地面上幾千米高度的機(jī)載平臺(tái)來(lái)說(shuō)，與星載SAR一樣存在著大氣效應(yīng)的影響。由于重軌數(shù)據(jù)獲取的過(guò)程中，大氣總在不斷變化，導(dǎo)致兩次數(shù)據(jù)獲取過(guò)程中大氣延遲效應(yīng)的不一致。而在進(jìn)行差分干涉時(shí)，會(huì)誤將大氣效應(yīng)當(dāng)成是地表的形變。關(guān)于大氣效應(yīng)的消除，目前主要存在兩種方法：定標(biāo)和濾波。定標(biāo)主要是通過(guò)地面實(shí)地氣象測(cè)量、GPS測(cè)量或第三方氣象數(shù)據(jù)去除大氣效應(yīng)。濾波是指利用大氣效應(yīng)在空間上相關(guān)、時(shí)間上不相關(guān)的特點(diǎn)，將多時(shí)相圖像得到的相位差在時(shí)間上作高通濾波、空間上作低通濾波以消除大氣效應(yīng)。目前主要用于永久散射體(Permanent Scatterers, PS)技術(shù)中。在已經(jīng)發(fā)表的有關(guān)機(jī)載重軌干涉SAR的文獻(xiàn)中，參數(shù)反演過(guò)程時(shí)很少考慮大氣效應(yīng)的影響，而為了參數(shù)反演的精確性，大氣效應(yīng)是必須要考慮的。因此，在機(jī)載SAR數(shù)據(jù)采集的同時(shí)，需要同步獲取被觀測(cè)場(chǎng)景的氣象參數(shù)，如溫度、壓強(qiáng)、相對(duì)濕度等，并進(jìn)行定標(biāo)處理用于大氣效應(yīng)的消除。如果無(wú)法獲取這些氣象和定標(biāo)數(shù)據(jù)，需要考慮采用濾波的方法消除大氣效應(yīng)。

其次，土壤含水量的變化也會(huì)造成與大氣類似的效應(yīng)。因?yàn)殡姶挪ù┩竿寥赖哪芰εc波長(zhǎng)及土壤的含水量直接相關(guān)，土壤含水量的變化會(huì)造成電磁波穿透土壤深度的差異，從而造成地表位移的現(xiàn)象。關(guān)于電磁波穿透土壤的性質(zhì)很早前就開(kāi)始研究了，但在差分干涉SAR中將它作為一種誤差因素考慮的還很少。在土壤濕度變化較大的地區(qū)進(jìn)行地表形變反演，電磁波穿透土壤的特性也是必須要考慮的。

對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，發(fā)展機(jī)載重軌干涉SAR技術(shù)除了存在以上共同的問(wèn)題需要解決之外，還要解決我們的SAR系統(tǒng)自身的問(wèn)題。最為突出的是需要提高機(jī)載SAR導(dǎo)航系統(tǒng)的精度，并開(kāi)發(fā)載機(jī)自動(dòng)駕駛設(shè)備，用于實(shí)時(shí)控制和調(diào)整飛行的航跡，以滿足機(jī)載重軌干涉和差分干涉的基線條件。

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Current Development in Airborne Repeat-pass Interferometric Synthetic Aperture Radar

Zhong Xue-lianXiang Mao-shengGuo Hua-dongChen Ren-yuan

(China Electronics Technology Group Corporation No.38 Research Institute, Hefei 230088, China)(Institute of Electronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China)(Institute of Remote Sensing and Digital Earth, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100094, China)

Because of its agility, flexibility, and accuracy, airborne repeat-pass Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) is capable of overcoming the disadvantages of a long revisit time and a low resolution in space-borne SAR interferometry and plays an irreplaceable role in monitoring the deformation of landslides, volcanoes, earthquakes, and so on. In this paper, the history and the worldwide status of the technology of airborne repeat-pass SAR interferometry are reviewed in detail. Then, an analysis of the accuracy of this technology is presented, its key problems in practice are stated, and the related researches in this field are introduced comprehensively. The development trends and the prospects of this technology are also described in this paper. Finally, it is pointed that several issues still need to be studied further for accurate parameter inversion.

Airborne; Repeat-pass; Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR); Differential Inter- ferometric Synthetic Aperture Radar (DInSAR)

TN957.2

A

2095-283X(2013)03-0367-15

10.3724/SP.J.1300.2013.13005

2013-01-11收到，2013-04-26改回；2013-05-10網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先出版

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃“863”項(xiàng)目(2011AA120404)資助課題

鐘雪蓮 sherryzxl@163.com

鐘雪蓮(1980-)，女，安徽青陽(yáng)人，2005年獲中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所碩士學(xué)位，2011年獲中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所博士學(xué)位，現(xiàn)為中國(guó)電子科技集團(tuán)第三十八研究所工程師，研究方向?yàn)镾AR信號(hào)處理和機(jī)載重軌干涉SAR。

E-mail: sherryzxl@163.com

向茂生(1964-)，男，中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所研究員，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)楦缮婧铣煽讖嚼走_(dá)系統(tǒng)技術(shù)和方法研究。

E-mail: xms@mail.ie.ac.cn

郭華東(1950-)，男，中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所研究員，博士生導(dǎo)師，中國(guó)科學(xué)院院士，研究方向?yàn)槲⒉ㄟb感。

E-mail: hdguo@ceode.ac.cn

陳仁元(1970-)，男，安徽霍邱人，中國(guó)電子科技集團(tuán)第三十八研究所高級(jí)工程師，研究方向?yàn)镾AR信號(hào)處理。

E-mail: chenrenyuan3@sina.com